Regenerative Energie
Können Ersatzbrennstoffe das Energieproblem lösen?
© Rhombos-Verlag (9/2006)
Mit Ersatzbrennstoffen kann das Energieproblem nicht gelöst werden. Dafür ist deren Potential zu klein. Aber im Einzelfall kann die Ersatzbrennstoffverwertung die wirtschaftliche Situation von Unternehmen entspannen. Etwa 6,7 Millionen Tonnen Ersatzbrennstoffe werden derzeit jährlich aus Haus- und Gewerbeabfällen produziert, davon etwa 2,5 Millionen Tonnen, die mit mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlagen gewonnen werden, sowie 4,2 Millionen Tonnen aus der Aufbereitung von Gewerbeabfällen. Prinzipiell können Ersatzbrennstoffe in Zement- und Kohlekraftwerken sowie in eigens dafür errichteten Industriekraftwerken energetisch verwertet werden. Jedoch fehlen ausreichende Verwertungskapazitäten. Derzeit stehen in Deutschland Verwertungskapazitäten für knapp zwei Millionen Tonnen zur Verfügung. Folglich wird die Überproduktion, das sind im Jahr 2006 rund 4,7 Millionen Tonnen, zwischengelagert. Bis etwa 2008 sollen Verwertungskapazitäten für weitere drei Millionen Tonnen errichtet werden, so daß immer noch ein Defizit verbleibt. Ersatzbrennstoffangebot und -verwertungskapazität werden voraussichtlich erst 2012/13 ausgeglichen sein. Bis 2008 werden zehn bis zwölf Millionen Tonnen Ersatzbrennstoffe zwischengelagert werden müssen. Für die Hersteller von Ersatzbrennstoffen kommt erschwerend hinzu, daß diese Ersatzbrennstoffe einen negativen Wert aufweisen; das bedeutet, daß die Ersatzbrennstofferzeuger für die Abnahme ihres Produkts, das vom Gesetzgeber als Abfall klassifiziert wird, bezahlen müssen.
Aufbereitung von Biogas und Nutzungsmöglichkeiten
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2006)
Am sinnvollsten wäre es sicherlich, den Standort der Biogasanlage von vornherein so auszuwählen, dass die Wärmenutzung gewährleistet ist. Falls dies nicht möglich ist, dann wäre eine Fortleitung von schwach aufbereitetem Biogas zu einem entfernt gelegenen Großverbraucher an erster Stelle zu prüfen. Weiterhin sollte nicht außer Acht gelassen werden, dass sich auch für abgelegene Standorte Wärmenutzungsoptionen zur Produktveredelung oder gewerbliche Dienstleistung einrichten lassen. Erst wenn sich in diesem Schritt keine wirtschaftlichen Perspektiven ergeben, sollte man sich bei Anlagen, die eine Biogasproduktion von mindestens 400 m³/h (ca. 2,4 MW Brennstoffleistung) aufweisen, die Aufbereitung zu Biomethan und Einspeisung in das Erdgasnetz erwägen. Bei günstiger Biogasproduktionsbasis kann auch die Biomethanherstellung zur Nutzung in einer Erdgastankstelle erwogen werden.
Fermentative Produktion von Biowasserstoff aus biogenen Rohund Reststoffen
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2006)
Wasserstoff (H2) wird als Energieträger der Zukunft angesehen. In drei Testsystemen (Sensomat System 500 ml, ATS 6 l und Rührreaktor 30 l) wurden thermophile Laboruntersuchungen zur fermentativen Biowasserstoffproduktion bei 60°C im Batch- und diskontinuierlichen Betrieb mit Glucose und landwirtschaftlichen Produkten als Substrat durchgeführt.
Anforderungen an Substrate für Biogasanlagen
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2006)
Zusammenfassend wird deutlich, dass eine Biogasanlage eine sehr große Komplexität aufweist und sehr spezifisch auf die zu verarbeitenden Substrate abgestimmt werden muss. Daher müssen bei der Dimensionierung einer Biogasanlage vor allem die physikalischen und biochemischen Eigenschaften der Substrate genau bekannt sein.
Sicherheitstechnik bei Biogasanlagen mit Gasbehältern -Zusammenfassung
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2006)
In jüngster Zeit haben sich an Biogasanlagen Unfälle ereignet, die so gravierend waren, dass diese sogar den Weg in die Öffentlichkeit fanden. Damit wurden Fragen zur Sicherheitstechnik erneut in der Fachwelt diskutiert, obwohl gerade hier Fragen der Sicherheitstechnik durch die Vielzahl von Faulungsanlagen auf Kläranlagen sowie Deponiegasanlagen in der Vergangenheit nicht nur intensiv diskutiert wurden, sondern auch zu einem bestimmten Standard geführt haben. Somit sei hier nochmals auf grundlegende Zusammenhänge hingewiesen.
Möglichkeiten des Einsatzes von besonders überwachungsbedürftigen Abfällen in Vergärungsanlagen
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2006)
Vor dem Hintergrund der steigenden Mengen an Komposten und Gärresten kommt der ökologischen und ökonomischen Sicherung der Anwendung und des Absatzes, insbesondere von Gärresten, eine zunehmende Bedeutung zu. Auch die Qualität des entstehenden Prozessabwassers bei der Mitbehandlung von energiereichen Abfällen, beispielsweise Alkohol-Wasser-Gemischen aus der Lebensmittel verarbeitenden Industrie in Bioabfallvergärungsanlagen ist wissenschaftlich zu hinterfragen.
Erforderliche Weiterentwicklung der rechtlichen und politischen Rahmenbedingungen
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2006)
Zusammenfassung: Politischer Handlungsbedarf:
Strom aus Biogas – EEG:
- Sicherung
- Weiterentwicklung
- Bedarfsgerechte Stromproduktion
- Netzausbau / Netzumbau
Biogas im Erdgasnetz:
- Diskriminierungsfreier Zugang von Biogas zum Gasnetz
Baurecht / Umweltrecht:
- Hemmnisse
- Stimmigkeit
Mobilität:
- Biogas als Kraftstoff
Sicherheitsrisiken auf Biogasanlagen
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2006)
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass Sicherheitsaspekte in der Praxis bisher nicht immer mit der notwendigen Sorgfalt beachtet wurden. Dies zeigt sich an der erhöhten Anzahl von Störfällen an Biogasanlagen. Letztlich führen aber gerade diese Störfälle in den letzten Monaten zu einem erhöhten Bewusstsein für Sicherheitsfragen bei Anlagenbauern, Planungsbüros und Betreibern. Dies ist eine gute Grundlage für die Einhaltung der wichtigsten Regeln im Bereich der Sicherheitstechnik und des Arbeitsschutzes. Diese Änderung des Bewusstseins ist eine wesentliche Basis für die Erhaltung des guten Images der Biogastechnik und den weiteren Ausbau.
Ökobilanz großtechnischer Biogasanlagen
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2006)
Insgesamt kann festgehalten werden, dass der größte Teil (ca. 80%) der ökologischen Effekte aus der Stromerzeugung mittels Biogas mit dem Anbau der Energiepflanzen verbunden ist. Die Bewertung der Flächennutzung durch den Eco indicator 99 Ansatz trägt maßgeblich zu diesem Ergebnis bei. Der Energieinput für Treibstoffe und Mineraldünger bei der Pflanzenproduktion ist ebenfalls als kritische Größe zu betrachten. Die Nutzung von Abfällen kann der Seite der ökologischen Effekten der Inputstoffe zu deutlichen Entlastungen des Gesamtprozesses führen. Eine einseitige Förderung der Nutzung von Energiepflanzen ist unter diesem Gesichtspunkt suboptimal. Der Einsatz vergärbarer Abfälle und Reststoffe sollte gefördert werden!
Energiepotenzial von Bio- und Grünabfall
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2006)
Gegenwärtig werden noch erhebliche Mengen an Bio- und Grünabfall gemeinsam mit dem Hausmüll erfasst und beseitigt. Dies obwohl erhebliche Mengen an biologischen Behandlungskapazitäten nicht ausgelastet sind und die getrennte Erfassung und Verwertung von Bio- und Grünabfall sowohl im ländlichen als auch im städtischen Bereich gegenüber der gemeinsamen Beseitigung Kostenvorteile bietet. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund der gegenwärtigen Entsorgungsengpässe bei der Restabfallbehandlung unverständlich.
